4. Структурный анализ механизмов с высшими кинематическими парами.

Под структурным анализом механизма понимается определение количества звеньев и кинематических пар, классификация кинематических пар, определение степени подвижности механизма, а также установление класса и порядка механизма.

Простейшей является структурная группа, у которой число подвижных звеньев: n=2 и число низших КП: p_H = 3. Она называется структурной группой 2-го класса, 2-го порядка и существует в пяти видах.

Порядок структурной группы определяется числом ее внешних кинематических пар. Группы, у которых n=4 и p_H=6, могут быть 3 и 4 класса.

Класс структурной группы определяется числом внутренних кинематических пар, образующих наиболее сложный замкнутый контур.

5. Задачи и методы кинематического анализа механизмов.

Кинематический анализ механизмов состоит в определении движения его звеньев по заданному движению начальных звеньев.

Основные задачи:

• определение положений звеньев и траекторий отдельных точек;

• определение линейных скоростей и ускорений точек и угловых скоростей и ускорений звеньев;

• определение передаточных функций или отношений между звеньями.

Методы кинематического анализа:

• графический – основан на графическом дифференцировании и интегрировании.;

• аналитические – в общем случае сложны и требуют громоздких вычислений.

6. Кинематический анализ рычажных механизмов методом планов. Аналоги скоростей и ускорений.

Кинематический анализ механизмов включает вопросы изучения звеньев с геометрической точки зрения, т.е. без учета действующих сил. Для этого используются графические, аналитические и экспериментальные методы исследования.

Одним из наглядных методов является графоаналитический, который включает:

• построение планов положения механизма;

• определение скоростей и ускорений характерных точек или звеньев механизма.

При графических построениях на чертеже изображаются длины звеньев, скорости, ускорения и др. величины в определенном масштабе, характеризуемом масштабным коэффициентом: μ – масштабный коэффициент. μ = значение параметра/длина отрезка.

Методика построения планов скоростей и ускорений для двоповодкових групп заключается в складывании аналогичных векторных уравнений для каждого звена и общему их графическому решению.

7. Виды зубчатых механизмов. Передаточное отношение.

Зубчатые механизмы предназначены для передачи вращательного движения от одного вала к другому. Цилиндрические – передают вращение между параллельными валами. Могут передавать большие нагрузки и достаточно просто изготавливаются. Зуб – это выступ на звене для передачи движения посредством взаимодействия с соответствующим выступом другого звена. Зубчатое звено – звено, имеющее один или несколько зубьев. Зубчатое колесо – зубчатое звено с замкнутой системой зубьев, обеспечивающее непрерывное движение другого звена. Зубчатая передача – трехзвенный механизм; в котором два сдвижных звена являются зубчатыми колесами образующими с неподвижным звеном вращательную или поступательную пару.

Цилиндрические передачи классифицируют:

• по пространственному расположению – на внешние, внутренние и реечные.

• по форме зуба – на прямо- и косозубые. У первых линия зуба паралл. оси колеса, у вторых – расположена под углом.

• по боковой поверхности – на эвольвентные, зацепление Новикова (боковая поверхность очерчена по дуге окружности) и др.

• по передаточному отношению.

Передаточное отношение - это отношение угловой скорости ведущего зубчатого колеса к угловой скорости, ведомого зубчатого колеса. U1=-w1/w2 – для внешнего зацепления; U1= w1/w2 – для внутреннего. Передаточное число – отношение числа зубьев колеса к числу зубьев шестерни. Колесо - зубчатое колесо передачи с большим числом зубьев. Шестерня - колесо с меньшим числом зубьев. Различают передачи с положительным и отрицательным передаточным отношением, с U>1 (редукторы) и U<1 (мультипликаторы), с U=const и U const (некруглые колеса).